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JP2938653B2 - Quantizer in video coding device - Google Patents
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JP2938653B2 - Quantizer in video coding device - Google Patents

Quantizer in video coding device

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JP2938653B2
JP2938653B2 JP4008547A JP854792A JP2938653B2 JP 2938653 B2 JP2938653 B2 JP 2938653B2 JP 4008547 A JP4008547 A JP 4008547A JP 854792 A JP854792 A JP 854792A JP 2938653 B2 JP2938653 B2 JP 2938653B2
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quantization width
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、フィルタバンク又は直
交変換等により元信号を複数成分に分割して符号化する
画像の高能率符号化装置の量子化器に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a quantizer for a high-efficiency image coding apparatus which divides an original signal into a plurality of components by a filter bank or an orthogonal transform and encodes the divided signals.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来用いられている符号量割り当て方法
として、例えば、J. W. Woods and S.D. O'neil, “Sub
band Coding of Images”, IEEE Trans. on Acoustics,
Speech, and Processing, vol.ASSP-34, No.5, pp.127
8-1288(1988)で述べられている方法は、各成分の分散σ
i2、歪みDi、符号量Ri、総歪みΣiDi、総符号量R=
ΣRi/Niとし、各成分の符号量と歪みの関係が式
(1)で表されるという前提で、連立するdDi/dRi
=λ/Niを解くことにより、割り当てるべき符号量を決
定する。ここで、λはラグランジェの未定数であり、N
iはi成分のデータ個数に対する全体のデータ個数の比
率であり、例えば、元のデータを1/2の周波数領域に
帯域制限した後に1/2のデータ個数にサブサンプルす
るような分割に対しては、Ni=2となる。結果として
式(2)が得られる。
2. Description of the Related Art For example, JW Woods and SD O'neil, “Sub
band Coding of Images ”, IEEE Trans. on Acoustics,
Speech, and Processing, vol.ASSP-34, No.5, pp.127
The method described in 8-1288 (1988) uses the variance σ
i 2 , distortion Di, code amount Ri, total distortion ΣiDi, total code amount R =
Assuming that ΣRi / Ni and the relationship between the code amount of each component and the distortion is expressed by equation (1), the simultaneous dDi / dRi
= Λ / Ni to determine the code amount to be assigned. Where λ is Lagrange's unconstant number and N
i is a ratio of the total number of data to the number of data of the i component. For example, for a division in which the original data is band-limited to 1/2 frequency domain and then subsampled to 1/2 data number, Is Ni = 2. As a result, equation (2) is obtained.

【0003】[0003]

【数1】 (Equation 1)

【0004】[0004]

【数2】 (Equation 2)

【0005】前記式(2)より、各成分へ割り当てるべ
き符号量が定まる。式(1)を用いれば、割り当てられ
た符号量から歪みが算出できるので、それぞれの成分の
符号量と歪みを求めることができ、総符号量一定時の総
歪みの理論的な限界値を求めることができる。
The amount of code to be assigned to each component is determined from the above equation (2). Using equation (1), the distortion can be calculated from the assigned code amount, so that the code amount and distortion of each component can be obtained, and the theoretical limit value of the total distortion when the total code amount is constant is obtained. be able to.

【0006】従来、各成分に対して異なった非線形量子
化器を割り当てるなど、定まった符号量を満足するよう
に、量子化器を設計していた。
Conventionally, a quantizer has been designed so as to satisfy a predetermined code amount, for example, by assigning a different nonlinear quantizer to each component.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は、設計された量子化器には以下の問題点があった。
However, in the conventional method, the designed quantizer has the following problems.

【0008】(1).各成分毎に異なった非線形量子化
器を用いるため、ハードウエアの規模が増大する。
(1). Since a different nonlinear quantizer is used for each component, the scale of hardware increases.

【0009】(2).量子化器の符号量−歪み特性は、
厳密には式(1)に従わず特性が理論的な限界から外れ
ることがある。
(2). The code amount-distortion characteristic of the quantizer is
Strictly speaking, the characteristic may deviate from the theoretical limit without following the equation (1).

【0010】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであり、本発明の目的は、ハードウエア化が
簡単な量子化器を用いて、理論的な限界に近い特性の量
子化器を実現することが可能な技術を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to use a quantizer whose hardware is simple to quantify characteristics close to the theoretical limit. It is an object of the present invention to provide a technology capable of realizing a vessel.

【0011】本発明の前記ならびにその他の目的及び新
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かにする。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、以上の点を考慮し、各成分に対する量
子化幅の比を一定とし、量子化幅を数値計算で求める方
法で量子化器を設計する。すなわち、入力されたディジ
タル画像信号(例えば、ディジタル画像信号系列の時間
冗長度を動き補償フレーム間予測を用いて抑圧した後の
ディジタル画像信号、あるいは静止画像のディジタル画
像信号)の空間的冗長度を、多段フィルタバンク(例え
ば、ウェーブレット変換)あるいは直交変換(例えば、
離散コサイン変換)により、複数成分に分割し、当該
割された成分を、各々量子化し、量子化された信号を
可変長符号化する映像符号化装置における量子化器にお
いて、前記量子化器は、前記各成分の信号の分散値を算
出する第1の手段と当該第1の手段で算出された各成
分の信号の分散値に基づき、平均符号量が目標符号量に
対して所定の値となる量子化幅を算出する第2の手段
前記各成分の信号毎に設けられる複数の線形量子化
器であって当該第2の手段で算出された量子化幅に基
づき前記各成分の信号毎の量子化幅を求め、前記求めら
れた前記各成分の信号毎の量子化幅を用いて前記各成分
の信号を量子化する線形量子化器とを有することを最も
主要な特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention considers the above points, and makes the ratio of the quantization width to each component constant, and obtains the quantization width by numerical calculation. Design the quantizer. That is, the input digital image signal (for example, the time of the digital image signal sequence)
After suppressing redundancy using motion compensated inter-frame prediction
Digital image signal or digital image of still image
The spatial redundancy of the image signal is calculated using multi-stage filter banks (eg,
For example, wavelet transform) or orthogonal transform (for example,
The discrete cosine transform), divided into a plurality of components, each component which is the fractional <br/> split, each quantized in the quantizer in the video coding apparatus for variable length coding the quantized signal, The quantizer calculates a variance value of the signal of each component.
A first means for issuing, and each component calculated by the first means.
The average code amount to the target code amount
A second means for calculating a quantization width having a predetermined value with respect to
And a plurality of linear quantizations provided for each component signal
A vessel, said second means based on the calculated quantization width
Then, the quantization width for each signal of each component is obtained,
Each component using the quantization width of each component
Signals and the most important features that have a linear quantizer for quantizing the.

【0013】[0013]

【作用】前述の手段によれば、分割された各成分の信号
の分散に応じて所定の符号量に対して量子化誤差を最小
とするので、ハードウエア化が容易な直線量子化器を用
いて、従来の理論的な限界に近い符号量−歪み特性を実
現できる。また、一般的な帯域分割を用いる場合には、
単一の量子化器を用い、量子化される信号に対して簡単
な計算を行うだけで上述の特性を実現することが可能で
ある。
According to the above-mentioned means, since the quantization error is minimized for a predetermined code amount in accordance with the variance of the signal of each divided component, a straight-line quantizer which can be easily implemented in hardware is used. Thus, the code amount-distortion characteristic close to the conventional theoretical limit can be realized. When using general band division,
The above-described characteristics can be realized by performing a simple calculation on a signal to be quantized using a single quantizer.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】エントロピ一定の条件で、最小の自乗歪み
を与えるスカラ型の最適量子化器については、T. Berge
r, “Optimum Quantizers and Permutation Codes”, I
EEETrans. Inform. Theory, vol.IT-18, No.6, pp.759-
765 (Nov.1972)で、入力信号の分布に因らず、ほぼ線形
となることが報告されている。
For a scalar-type optimal quantizer that gives a minimum square distortion under a constant entropy condition, T. Berge
r, “Optimum Quantizers and Permutation Codes”, I
EEETrans. Inform. Theory, vol.IT-18, No.6, pp.759-
765 (Nov. 1972) reports that it is almost linear regardless of the distribution of the input signal.

【0016】また、R.C. Wood:“ On optimum Quatizat
ion ”, IEEE Trans. Inform. Theory, vol.IT-5, pp.2
48-252(Mar.1969)における近似によれば、直線量子化器
の符号量Rと量子化幅hには、式(3)の関係がある。
Also, RC Wood: “On optimum Quatizat
ion ”, IEEE Trans. Inform. Theory, vol.IT-5, pp.2
According to the approximation in 48-252 (Mar. 1969), the code amount R of the linear quantizer and the quantization width h have a relationship represented by Expression (3).

【0017】[0017]

【数3】 (Equation 3)

【0018】従来法で割り当てられた符号量を与える量
子化幅は、式(3)と式(2)から式(4)となる。
The quantization width for giving the code amount allocated by the conventional method is given by equation (4) from equations (3) and (2).

【0019】[0019]

【数4】 (Equation 4)

【0020】すなわち、各成分の量子化幅はその分散に
関係なく、1/√Ni (√はNiの平方根を意味する)に比
例するという近似解が得られる。本発明は、以上の点を
考慮し、各成分に対する量子化幅の比を一定とし、量子
化幅を数値計算で求める。
That is, an approximate solution is obtained in which the quantization width of each component is proportional to 1 / √Ni (√ means the square root of Ni) irrespective of its variance. In the present invention, in consideration of the above points, the ratio of the quantization width to each component is fixed, and the quantization width is obtained by numerical calculation.

【0021】図1は、本発明を適用した一実施例の量子
化幅制御回路の構成を示すブロック図であり、1は分散
計算回路、2は量子化幅算出回路、3は線形量子化器で
ある。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a quantization width control circuit according to an embodiment of the present invention, wherein 1 is a dispersion calculation circuit, 2 is a quantization width calculation circuit, and 3 is a linear quantizer. It is.

【0022】前記線形量子化器3は、図2に示すよう
に、第1ROM(Read Only Memory)31と第2R
OM32で構成されている。第1ROM31は、量子化
幅算出回路2により求められた、量子化幅hの値が各成
分に対応する√Ni(Niはi成分に対する全体のデータ
個数比率:ここでは、√はNiの平方根を意味する)の値
で割られ(h/√Ni)、実際の量子化幅hiが求められ、
その結果をテーブル化して半導体メモリ素子に記録され
ている。第2ROM32は、前記第1ROM31の出力
である量子化幅hiと成分i(成分iのデータ個数=全
体のデータ個数/Ni )が入力されると、成分iの量子
化番号が出力されるテーブルが半導体メモリ素子に記録
されている。すなわち、第2ROM32のなかの成分i
のデータの値と量子化幅hiを並べた数値からなるアド
レスに、対応する量子化番号を記録しておく。このよう
なROM読み出し回路を構成しておけばデータを読み出
すアドレスを指定するだけで量子化番号が得られる。分
散計算回路1は公知のものを使用する。量子化器はRO
Mを基本要素として構成される。
As shown in FIG. 2, the linear quantizer 3 includes a first ROM (Read Only Memory) 31 and a second ROM (Read Only Memory) 31.
It is composed of OM32. The first ROM 31 stores a value of the quantization width h obtained by the quantization width calculation circuit 2 corresponding to each component of √Ni (Ni is the ratio of the total number of data to the i component: where √ is the square root of Ni. ) (H / √Ni) to determine the actual quantization width hi,
The results are tabulated and recorded in the semiconductor memory device. When the quantization width hi and the component i (the number of data of the component i = the total number of data / Ni), which are the outputs of the first ROM 31, are input, the second ROM 32 has a table for outputting the quantization number of the component i. It is recorded on a semiconductor memory device. That is, the component i in the second ROM 32
The corresponding quantization number is recorded in an address consisting of a numerical value obtained by arranging the data value and the quantization width hi. If such a ROM read circuit is configured, a quantization number can be obtained simply by specifying an address from which data is read. A well-known distributed calculation circuit is used. The quantizer is RO
M is configured as a basic element.

【0023】本実施例の量子化幅制御回路は、図1に示
すように、分散計算回路1において各成分の分散σ1 2
σ2 2σ3 2,・・・・σM2(このMはσの下付のエムであ
る)が計算され、量子化算出回路2に入力される。この
量子化算出回路2では後で説明する図3に示すフローチ
ャートに従い、量子化幅hが計算され、各成分に対する
線形量子化器3に各成分のデータとともに入力される。
As shown in FIG. 1, the quantization width control circuit according to the present embodiment uses the variance calculation circuit 1 to calculate the variance σ 1 2 ,
σ 2 2 σ 3 2 ,... σ M 2 (where M is a subscript of σ) is input to the quantization calculation circuit 2. The quantization calculation circuit 2 calculates the quantization width h in accordance with the flowchart shown in FIG. 3 described later, and inputs the quantization width h to the linear quantizer 3 for each component together with the data of each component.

【0024】図3は、図1に示す量子化幅算出回路2に
おける量子化幅算出処理手順を示すフローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart showing a quantization width calculation processing procedure in the quantization width calculation circuit 2 shown in FIG.

【0025】図3において、hは量子化幅、Robjは目
標符号量、σiはi成分の分散値、Riはi成分の符号
量、Niはi成分に対する全体のダータ個数比率、hmax
は量子化幅の一時的最大値、hminは量子化幅の一時的
最小値、εはしきい値である。
In FIG. 3, h is the quantization width, Robj is the target code amount, σi is the variance value of the i component, Ri is the code amount of the i component, Ni is the ratio of the total number of data to the i component, hmax
Is a temporary maximum value of the quantization width, hmin is a temporary minimum value of the quantization width, and ε is a threshold value.

【0026】関数 r(h/√Ni,σ2)は変数h/√Ni,σ
に対して次式(5)で表される。
The function r (h / √Ni, σ 2 ) is a variable h / √Ni, σ
Is expressed by the following equation (5).

【0027】[0027]

【数5】 (Equation 5)

【0028】量子化幅算出回路2における量子化幅算出
処理は、まず、量子化幅hを適当に定める。例えば、h
=1とし、成分の数をMとする。
In the quantization width calculation process in the quantization width calculation circuit 2, first, the quantization width h is appropriately determined. For example, h
= 1 and the number of components is M.

【0029】図3に示すように、ステップ101で、各
成分i(i=1,2,3・・・M)の分散値σiとデー
タ個数比率Niは既知である。
As shown in FIG. 3, at step 101, the variance σi of each component i (i = 1, 2, 3,... M) and the data number ratio Ni are known.

【0030】前記式(5)で表される成分iの符号量R
iをi=1,2,3・・・Mついて計算する。各成分と
統合した平均符号量Rは、次式(6)により計算する。
The code amount R of the component i represented by the above equation (5)
i is calculated for i = 1, 2, 3,... M. The average code amount R integrated with each component is calculated by the following equation (6).

【0031】[0031]

【数6】 (Equation 6)

【0032】ステップ102で、平均符号量Rと目標符
号量Robjとを比較し、平均符号量Rが目標符号量Robj
以上であれば(NO)、ステップ103で、量子化幅h
の値を2倍し(h'=2h)、再び式(5),(6)を計
算し、ステップ105で、平均符号量Rと目標符号量R
objとを比較する。この操作を平均符号量Rが目標符号
量Robj以上になるまで繰り返す。
In step 102, the average code amount R is compared with the target code amount Robj, and the average code amount R is compared with the target code amount Robj.
If so (NO), in step 103, the quantization width h
Is doubled (h ′ = 2h), and equations (5) and (6) are calculated again. In step 105, the average code amount R and the target code amount R are calculated.
Compare with obj. This operation is repeated until the average code amount R exceeds the target code amount Robj.

【0033】前記ステップ2で、平均符号量Rが目標符
号量Robj以上になれば(YES)、ステップ104
で、この時の量子化幅hを一時的な最大値hmaxとして
メモリに蓄える。次にh(=hmax)に1/2を乗じる。
If the average code amount R is equal to or larger than the target code amount Robj in step 2 (YES), step 104 is executed.
Then, the quantization width h at this time is stored in the memory as a temporary maximum value hmax. Next, h (= hmax) is multiplied by 1/2.

【0034】ステップ105で、このh(=hmax)に
1/2を乗じた量子化幅h''(=h/2)を量子化幅hと
して前記式(5),(6)を計算し、ステップ106で、
平均符号量Rと目標符号量Robjとを比較し、平均符号
量Rが目標符号量Robj以下であれば(NO)、ステッ
プ107で、hに更に1/2を乗じ、平均符号量Rが目
標符号量Robj以上になるまで繰り返す。通常は1回1/
2を乗じるだけでR>Robjとなる。平均符号量Rが目
標符号量Robj以上であれば(YES)、この時の量子
化幅hを一時的な最小値hminとしてメモリに蓄える
(ステップ108)。
In step 105, the above equations (5) and (6) are calculated with the quantization width h '' (= h / 2) obtained by multiplying h (= hmax) by 1/2 as the quantization width h. , In step 106,
The average code amount R is compared with the target code amount Robj. If the average code amount R is equal to or smaller than the target code amount Robj (NO), in step 107, h is further multiplied by 2 to obtain the target code amount R. This is repeated until the code amount becomes Robj or more. Usually 1 / once
By simply multiplying by 2, R> Robj. If the average code amount R is equal to or larger than the target code amount Robj (YES), the quantization width h at this time is stored in the memory as a temporary minimum value hmin (step 108).

【0035】求めたい量子化幅は、最大値hmaxと最小
値hminとの間にある。ステップ109で、最大値hmax
と最小値hminとの平均値をとり、それを量子化幅hと
する。この時のhに対するRの値が目標値符号量Robj
に対して絶対値誤差で見た時、あるしきい値ε以下にな
っていれば、得られたhを最終的な量子幅とする。
The quantization width to be obtained is between the maximum value hmax and the minimum value hmin. In step 109, the maximum value hmax
And the average value of the minimum value hmin and the average value is defined as the quantization width h. At this time, the value of R with respect to h is the target value code amount Robj.
When the absolute value error is less than a certain threshold value ε, the obtained h is regarded as the final quantum width.

【0036】そうでない場合は、以下の処理により量子
化幅hを変化させる。
Otherwise, the quantization width h is changed by the following processing.

【0037】ステップ110で、h=(hmax+hmin)
/2として式(5),(6)により平均符号量Rを求め
る。ステップ111で、|R−Robj|としきい値εと
を比較し、|R−Robj|がしきい値εより小さい(|
R−Robj|<ε:YES)ときは処理は終了する。|
R−Robj|がしきい値εより大きい(|R−Robj|>
ε:NO)のときは、ステップ112で、平均符号量R
と目標値符号量Robjとを比較し、平均符号量Rが目標
値符号量Robjより小さい(R<Robj:YES)ときは
hをhmaxに置き換える。逆に平均符号量Rが目標値符
号量Robjより大きい(R>Robj:NO)ときはhをh
minに置き換える。
In step 110, h = (hmax + hmin)
The average code amount R is obtained by the formulas (5) and (6) assuming that the value is / 2. In step 111, | R-Robj | is compared with the threshold ε, and | R-Robj | is smaller than the threshold ε (|
If R−Robj | <ε: YES), the process ends. |
R-Robj | is larger than the threshold value ε (| R-Robj |>
ε: NO), the average code amount R
Is compared with the target value code amount Robj, and when the average code amount R is smaller than the target value code amount Robj (R <Robj: YES), h is replaced with hmax. Conversely, when the average code amount R is larger than the target value code amount Robj (R> Robj: NO), h is set to h.
Replace with min.

【0038】この処理を平均符号量Rの値が目標値符号
量Robjに対して絶対値誤差で見た時、あるしきい値ε
以下になるまで繰り返す。
In this processing, when the value of the average code amount R is viewed as an absolute value error with respect to the target value code amount Robj, a certain threshold ε
Repeat until:

【0039】以上の説明からわかるように、本実施例に
よれば、用意すべき量子化器はすべて直線量子化器とな
り従来方法と比較してハードウエア構成が簡易となる。
また直交変換では、Niは、各成分ですべて等しいた
め、同一の量子化器を各成分に用いることができる。ま
た、フィルタンクにより分割する場合、各成分の画素
数比は、一般的に22 nであるため、単一の量子化器を用
意し、量子化される信号を2n 倍することで、上述の特
性を実現できる。
As can be seen from the above description, according to the present embodiment, all the quantizers to be prepared are linear quantizers, and the hardware configuration is simpler than in the conventional method.
In the orthogonal transform, since Ni is equal in each component, the same quantizer can be used for each component. In the case of division by the filter banks, the pixel number ratio of each component, since generally it is 2 2 n, prepared single quantizer, by multiplying 2 n signals to be quantized The above-described characteristics can be realized.

【0040】信号の2n倍は、信号が、整数または固定
小数点実数で表される場合には、ビットシフトで、浮動
小数点実数で表される場合には指数部の加算で簡単に実
現できる。
The 2 n times of the signal can be easily realized by bit shifting when the signal is represented by an integer or a fixed-point real number, and by adding an exponent part when the signal is represented by a floating-point real number.

【0041】さらにD.P. Garredo and W.A. Finamore,
“Optimum Bit Allocation Procedure for Hierarchica
l Subband Coding of Image", Proc. IMAGE' COM 90,p
p.126-129 (Nov. 1990).から引用した表1の異なる分散
を持つ7成分の信号に対して上述の手法で設計した量子
化器を用いた場合と、従来の論理的限界値を比較すると
図4のように差は僅かであり、上述手法で論理的な限界
に近い特性を実現できる。図4中、Dは、量子化誤差の
分散である。
Further, DP Garredo and WA Finamore,
“Optimum Bit Allocation Procedure for Hierarchica
l Subband Coding of Image ", Proc. IMAGE 'COM 90, p
p.126-129 (Nov. 1990). Using the quantizer designed by the above method for the 7-component signal with different variances in Table 1 quoted from Table 1, In comparison, the difference is small as shown in FIG. 4, and a characteristic close to the logical limit can be realized by the above method. In FIG. 4, D is the variance of the quantization error.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】図5は、本発明の量子化器を適用した画像
の高能率符号化装置の一実施例の概略構成を示すブロッ
ク図であり、401は帯域分割器、501,502,5
03,・・・,50Mは量子化器、601,602,60
3,・・・,60Mは可変長符号化器である。
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a high-efficiency image coding apparatus to which the quantizer of the present invention is applied. Reference numeral 401 denotes a band splitter;
03,..., 50M are quantizers, 601, 602, 60
, 60M are variable length encoders.

【0044】入力画像は、帯域分割器401でN成分に
分割され、前述の手法で設計した量子化器501,50
2,503,・・・,50Mでそれぞれ量子化され、可変
長符号化器601,602,603,・・・,60Mでそ
れぞれ可変長符号化され、圧縮された符号列として出力
される。
The input image is divided into N components by a band divider 401, and quantizers 501, 50 designed by the above-described method.
, 50M, and are variable-length coded by variable-length encoders 601, 602, 603,..., 60M, respectively, and output as compressed code strings.

【0045】本実施例は、静止画の符号化、もしくは動
画像のフレーム内符号化に対する符号化装置であるが、
動画像のフレーム間符号化に適用する際には、フレーム
間動き補償予測を行い、該予測誤差信号に対して、本実
施例で示した構成で符号化を行えば良いことは容易に類
推できる。
This embodiment is an encoding apparatus for encoding a still image or intra-frame encoding of a moving image.
When applied to inter-frame coding of a moving image, it can be easily analogized that inter-frame motion compensation prediction is performed, and the prediction error signal may be coded by the configuration shown in the present embodiment. .

【0046】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、
その要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得ること
はいうまでもない。
Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments.
It goes without saying that various changes can be made without departing from the gist of the invention.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、ハードウエア化が容易な直線量子化器を用いて、従
来の理論的な限界に近い符号量−歪み特性が実現でき
る。また、一般的な帯域分割を用いる場合には、単一の
量子化器を用い、量子化される信号に対して簡単な計算
を行うだけで前述の特性を実現することができる。
As described above, according to the present invention, a code amount-distortion characteristic close to the conventional theoretical limit can be realized by using a linear quantizer which can be easily implemented in hardware. In addition, when general band division is used, the above-described characteristics can be realized by using a single quantizer and performing a simple calculation on a signal to be quantized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は、本発明を適用した一実施例の量子化
幅制御回路の構成を示すブロック図、
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a quantization width control circuit according to an embodiment to which the present invention is applied;

【図2】 図1に示す線形量子化器の構成を示すブロッ
ク図、
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the linear quantizer shown in FIG. 1;

【図3】 図1に示す量子化幅算出回路における量子化
幅算出処理手順を示すフローチャート、
FIG. 3 is a flowchart illustrating a quantization width calculation processing procedure in the quantization width calculation circuit illustrated in FIG. 1;

【図4】 従来の理論的な限界に近い符号量−歪み特性
と本実施例による符号量−歪み特性を示す図、
FIG. 4 is a diagram showing a code amount-distortion characteristic close to a conventional theoretical limit and a code amount-distortion characteristic according to the present embodiment;

【図5】 本発明の量子化器を適用した画像の高能率符
号化装置の一実施例の概略構成を示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a high-efficiency image coding apparatus to which the quantizer of the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…分散計算回路、2…量子化算出回路、3…線形量子
化器、31…第1ROM、32…第2ROM、401…
帯域分割器、501,502,503,・・・,50M…各
成分に対する量子化器、601,602,603,・・・,
60M…各成分に対する可変長符号化器。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Distributed calculation circuit, 2 ... Quantization calculation circuit, 3 ... Linear quantizer, 31 ... 1st ROM, 32 ... 2nd ROM, 401 ...
, 50M... Quantizers for each component, 601, 602, 603,.
60M: Variable length encoder for each component.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−191618(JP,A) 1990年 テレビジョン学会年次大会 P.119−120(ディジタルVTR用高能 率符号化方式の検討(その2)−サブバ ンドDCT−、ブロックのアクティビテ ィに応じて線形量子化特性を切り換える 点) 1990年 電子情報通信学会春季全国大 会、D−268「画像のサブバンド領域に おける量子化についての一検討」 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 1/41 - 1/419 H04N 7/24 - 7/68 Continuation of the front page (56) References JP-A-3-191618 (JP, A) 1990 Annual Meeting of the Institute of Television Engineers of Japan. 119-120 (Study of High Efficiency Coding for Digital VTR (Part 2)-Subband DCT-Switching of Linear Quantization Characteristics According to Block Activity) 1990 IEICE Spring Meeting, 1990 D-268 “Study on quantization in subband region of image” (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H04N 1/41-1/419 H04N 7/24-7/68

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力されたディジタル画像信号の空間的
冗長度を、多段フィルタバンクあるいは直交変換により
複数成分に分割し、当該分割された複数成分を各々量子
化し、量子化された信号を可変長符号化する映像符号化
装置における量子化器において、前記量子化器は、前記各成分の信号の分散値を算出する
第1の手段と当該第1の手段で算出された各成分の信号の分散値に基
づき、平均符号量が目標符号量に対して所定の値となる
量子化幅を算出する第2の手段と前記各成分の信号毎に設けられる複数の線形量子化器で
あって当該第2の手段で算出された量子化幅に基づき
前記各成分の信号毎の量子化幅を求め、前記求められた
前記各成分の信号毎の量子化幅を用いて前記各成分の信
号を量子化する線形量子化器とを有することを特徴とす
る量子化器。
1. An image processing apparatus comprising:
Redundancy, divided into <br/> plurality components by multi-stage filter bank or orthogonal transform, the divided plurality of components and each quantized, quantization in the video encoding apparatus for variable length coding the quantized signal In the quantizer, the quantizer calculates a variance value of the signal of each component.
The first means and a variance value of the signal of each component calculated by the first means.
Therefore, the average code amount becomes a predetermined value with respect to the target code amount.
A second means for calculating a quantization width, and a plurality of linear quantizers provided for each signal of each component.
And based on the quantization width calculated by the second means.
The quantization width for each signal of each of the components is obtained, and the obtained
Using the quantization width of each signal of each component, the signal of each component is used.
And a linear quantizer for quantizing the signal.
【請求項2】 前記入力されるディジタル画像信号は、
ディジタル画像信号系列の時間冗長度を動き補償フレー
ム間予測を用いて抑圧した後のディジタル画像信号であ
ることを特徴とする請求項1に記載の量子化器
2. The input digital image signal comprises:
A motion compensation frame is used to determine the temporal redundancy of a digital image signal sequence.
Digital image signal after suppression using inter-frame prediction.
The quantizer according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記入力されるディジタル画像信号は、
静止画のディジタル画像信号であることを特徴とする請
求項1に記載の量子化器
3. The input digital image signal comprises:
A digital image signal of a still image;
The quantizer according to claim 1 .
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1990年 テレビジョン学会年次大会 P.119−120(ディジタルVTR用高能率符号化方式の検討(その2)−サブバンドDCT−、ブロックのアクティビティに応じて線形量子化特性を切り換える点)
1990年 電子情報通信学会春季全国大会、D−268「画像のサブバンド領域における量子化についての一検討」

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